• Articles
• admin

voimalaitokset ovat keskeinen osa kriittistä infrastruktuuriamme, mutta niiden on pysyttävä kannattavina sijoittajille toiminnan jatkamiseksi. Keskeinen voimaloiden kannattavuuteen vaikuttava tekijä on kokonaisrakentamiskustannukset voimalan käynnistämiseksi. Aivan kuten voimalaitokset itsessään ovat monimutkaisia laitoksia, voimalaitosten rakennuskustannukset ovat luonnostaan monimutkaisia. Uusien voimaloiden rakennuskustannukset vaihtelevat suuresti sen mukaan, millaista sähköntuotantoteknologiaa niissä hyödynnetään. Sekä polttoainetta käyttävien että muiden voimantuotantolaitosten rakennuskustannukset vaihtelevat huomattavasti.

lisäksi voimalaitosten uudisrakentamiskustannuksia hillitsee joukko muita tekijöitä. Jotkin näistä tekijöistä ovat ominaisia sähköntuotantoteollisuudelle itselleen. Lopullisiin rakennuskustannuksiin vaikuttavat esimerkiksi sääntely-ympäristö, infrastruktuurin saatavuus ja laitosta tukevan teknologian kustannukset. Voimalaitosten rakennuskustannuksista puhuttaessa on myös tärkeää ymmärtää, miten koko rakennusteollisuuden nykyinen dynamiikka voi vaikuttaa voimalaitosten rakennuskustannuksiin. Näitä ovat voimalaitosten ydinmateriaalikomponenttien, kuten teräksen tai metallien, epävakaus sekä rakennusalalla vallitseva ammattitaitoisen työvoiman puute. Tässä artikkelissa käsitellään voimalaitosten rakennuskustannuksia sekä voimalaitoskohtaisiin kustannuksiin että rakennusteollisuuteen yleisesti vaikuttavien moderoivien voimien yhteydessä.

Voimalaitostyyppi vs. kustannukset

yksi keskeisistä voimantuotantolaitosten rakennuskustannuksiin vaikuttavista tekijöistä on ehdotetun laitoksen tyyppi. Rakennuskustannukset voivat vaihdella suuresti riippuen siitä, ovatko ne hiilivoimaloita vai maakaasu -, aurinko -, tuuli-tai ydinvoimalaitoksia. Voimantuotantolaitoksiin sijoittaville rakentamiskustannukset tämäntyyppisten voimantuotantolaitosten välillä ovat kriittinen näkökohta arvioitaessa investoinnin kannattavuutta. Sijoittajien on otettava huomioon myös muita tekijöitä, kuten jatkuvat ylläpitokustannukset ja tuleva kysyntä, määrittääkseen suotuisan tuottoasteen. Mutta keskeinen kaikissa laskelmissa on pääomakustannukset, joita tarvitaan laitoksen käynnistämiseksi. Lyhyt keskustelu erityyppisten voimalaitosten todellisista rakennuskustannuksista on hyvä lähtökohta ennen kuin tutkitaan muita voimaloiden rakennuskustannuksiin vaikuttavia dynamiikkoja.

voimalaitosten rakennuskustannuksia analysoitaessa on tärkeää pitää mielessä, että toteutuneisiin rakennuskustannuksiin voi vaikuttaa useita dynamiikkoja. Esimerkiksi sähköntuotantoa vauhdittavien resurssien saatavuudella voi olla suuri vaikutus rakennuskustannuksiin. Aurinko -, tuuli-ja maalämpöresurssit jakautuvat epätasaisesti, ja näiden resurssien saatavuudesta ja kehittämisestä aiheutuvat kustannukset kasvavat ajan myötä. Aikaisemmat markkinoille tulijat saavat kustannustehokkaimman pääsyn resursseihin, kun taas uudemmat hankkeet saattavat joutua maksamaan huomattavasti enemmän vastaavien resurssien saatavuudesta. Voimalaitospaikan sääntely-ympäristöllä voi olla suuri vaikutus rakennushankkeen läpimenoaikaan. Hankkeissa, joiden alkuinvestoinnit rakentamiseen ovat suuret, tämä voi johtaa korkokertymän kasvuun ja kokonaisrakentamiskustannuksiin. Lisätietoja lukuisista tekijöistä, jotka voivat vaikuttaa voimalaitosten rakennuskustannuksiin, on US Energy Information Administrationin (EIA) vuonna 2016 julkaisemissa sähköntuotantolaitosten Pääomakustannusarvioissa.

voimalaitoksen rakennuskustannukset esitetään kustannuksina dollareina kilowattia kohti. Tässä jaksossa esitetyt tiedot antaa YVA. Erityisesti käytämme voimalaitosten rakennuskustannuksia vuonna 2015 rakennettuihin voimantuotantolaitoksiin, löytyy täältä. Tämä tieto on ajankohtaisin, mutta YVA: n odotetaan vapauttavan voimalaitosten rakennuskustannukset vuodelle 2016 heinäkuussa 2018. Voimalaitosten rakennuskustannuksista kiinnostuneille YVA: n julkaisut ovat yksi arvokkaimmista saatavilla olevista tietolähteistä. YVA: n toimittamat tiedot ovat hyödyllisiä voimalaitosten rakennuskustannusten monimutkaisen luonteen havainnollistamiseksi ja tuovat esiin lukuisia muuttujia, jotka voivat vaikuttaa paitsi voimalaitosten rakennuskustannuksiin myös jatkuvaan kannattavuuteen.

tuuli

tuuleen uusiutuvana energianlähteenä tukeutuneet voimalaitokset lisäsivät vuonna 2015 eniten kapasiteettia sähköverkkoon lisäämättä juurikaan polttoainekustannuksia. Tuulen valjastaminen energianlähteeksi on ollut tasaisessa nousussa Yhdysvalloissa. Vuonna 2015 tuulienergiaa hyödyntävät voimalat lisäsivät kapasiteettia 8 064 megawattia (MW). Vertaa tätä öljypohjaisiin tuotantolaitoksiin, jotka lisäsivät 45 MW: n kapasiteettia, ja näet tuulienergiasta riippuvaisten voimaloiden räjähdysmäisen kasvun. Tuulivoimaloiden rakentaminen maksoi keskimäärin 1 661 dollaria kilowattia kohden asennettua nimikylttitoimintaa. Tämän seurauksena 66 generaattorin rakennuskustannukset olivat yhteensä 13 395 684 dollaria.

on tärkeää huomata, että tuuligeneraattoreiden rakentaminen riippuu suuresti nykyisestä sääntelykehyksestä ja tuotantokustannuksista. Tämän havainnollistamiseksi on otettava huomioon, että tuulienergiasta riippuvaiset voimalaitokset lisäsivät tämän YVA: n raportin mukaan kapasiteettiaan alle 900 MW vuonna 2013, kun vuonna 2015 lisäys oli yli 8 000 MW. Merkittävin syy tähän oli liittovaltion tuotantoverohyvityksen umpeutuminen vuoden 2012 lopussa, mikä kannusti sijoittajia luopumaan tuulivoimageneraattorien uudisrakentamisesta, kunnes verohyvitys uusittiin vuoden 2013 alussa. Kun otetaan huomioon tuotannon viive, vuonna 2015 Lisätty kapasiteetti voidaan nähdä uusittuna investointina, kun suotuisampi sääntely-ympäristö oli olemassa.

maakaasu

maakaasua hyödyntävät voimalaitokset ovat olleet viime vuosina ykkösiä kantaverkkokapasiteetin kasvattamisessa, eikä vuosi 2015 ollut poikkeus. Vuonna 2015 A: n maakaasuvoimalaitosten yhteenlaskettu kapasiteetti oli 6 549 MW. Maakaasuvoimalaitoksen rakennuskustannukset samana vuonna olivat keskimäärin 812 dollaria/kw, kokonaiskustannukset olivat 5 318 957 dollaria 74 generaattorille. Maakaasuvoimaloissa hyödynnetään kolmea erilaista teknologiaa. Jokaisella eri teknologialla on merkittävä vaikutus kokonaisrakentamiskustannuksiin. Suurin osa kapasiteetista lisättiin yhdistetyillä maakaasuvoimaloilla (4 755 MW) ja polttoturbiineilla (1 553), kun taas polttomoottoreiden osuus lisätystä kapasiteetista oli vain pieni osa (240). Tämä ei kuitenkaan kerro koko tarinaa.

Kombivoimalat, joissa määritellään olevan vähintään yksi polttoturbiini ja yksi höyryturbiini, toimivat paljon korkeammalla hyötysuhteella kuin muut tyypit. Vaikka tämä alentaa käyttökustannuksia pitkällä aikavälillä, myös rakentamisen pääomakustannukset ovat korkeammat. Polttoturbiiniset maakaasuvoimalaitokset ovat tehottomampia kuin yhdistetyt syklit, mikä johtaa korkeampiin käyttökustannuksiin, mutta ovat myös halvempia rakentaa. Sekä polttomoottori-että polttoturbiinivoimalaitosten etuna on se, että ne voidaan rakentaa nopeammin kuin yhdistelmävoimalaitokset. Tämä on johtanut niiden käyttöön tilanteissa, joissa tarvitaan lyhyen aikavälin kapasiteetin lisäystä kasvavan kysynnän tyydyttämiseksi. Lisäksi vaikka polttoturbiinilaitokset ovat tehottomampia, niitä käytetään yleensä vain ruuhka-aikoina kysynnän tyydyttämiseksi. Toisin kuin yhdistettyjä syklisiä voimaloita käytetään yleensä perusvaatimuskuormien kattamiseen, koska niiden hyötysuhde on suurempi ja käyttökustannukset alhaisemmat.

aurinkoenergia

aurinkovoimalan rakennuskustannukset, kuten maakaasun rakennuskustannukset, ovat myös hyvin riippuvaisia laitoksessa käytetystä teknologiasta. Lisäksi aurinkovoimaloiden tuottama kapasiteetti riippuu myös käytetystä teknologiasta. Siksi rakentamiskustannusten ja aurinkovoimaloiden tuotantokapasiteetin risteys on sijoittajille keskeinen huomio. Kaikentyyppisten AURINKOSÄHKÖVOIMALOIDEN keskimääräiset rakennuskustannukset olivat 2 921 dollaria/kw, kun kokonaiskapasiteetti kasvoi 3 192 MW. Aurinkosähkövoimaloiden rakennuskustannukset olivat yhteensä 9 324 095 dollaria 386 generaattorin osalta. Nämä luvut osoittavat, että aurinkovoimalat tuottavat keskimäärin vähemmän tuotantokapasiteettia generaattoria kohti verrattuna sekä maakaasuun että tuuleen. Tuotantotasot eivät ole staattisia erityyppisissä AURINKOSÄHKÖASENNUKSISSA.

keskeinen ero on kiinteäkaltaisten ja akselipohjaisten seurantalaitteiden välillä. Akselipohjaiset seurantajärjestelmät ovat kalliimpia asentaa, mutta niiden tuotantokapasiteetti on suurempi kuin kiinteän kallistuksen, mikä voi auttaa kompensoimaan käynnissä olevia käyttökustannuksia. Toinen huomioon otettava tekijä on aurinkosähkölaitoksen tyyppi. Kaksi markkinoilla olevaa päätyyppiä ovat kiteinen pii ja ohutkalvo-CdTe. Näillä eri tyypeillä on etuja ja haittoja. Ohutkalvotekniikka on uudempaa, ja ohutkalvotehtaiden keskimääräinen kapasiteetti (74 MW vs 7 MW) on huomattavasti suurempi kuin kiteisestä piistä valmistettujen tehtaiden. Molemmat laitostyypit ovat hinnaltaan samanlaisia kuin rakentaminen. Esimerkiksi akselipohjaisten seurantalaitosten kiteisestä silikonista valmistettujen laitosten kustannukset olivat keskimäärin $2,920/kw verrattuna ohutkalvolaitoksiin, jotka olivat keskimäärin $3,117/kw. Kiteisestä piistä valmistettuja sekä kiinteitä että akselikallistettuja laitoksia oli vuonna 2015 huomattavasti vähemmän kuin ohutkalvoja valmistavia laitoksia, mikä osoittaa, että kiteisestä piistä valmistettujen aurinkovoimaloiden markkinaetu oli selvä vuonna 2015.

ydinvoima

ydinenergiaa hyödyntävät voimalaitokset ovat edelleen keskeinen osa energiainfrastruktuuriamme, vaikka viime vuosina on rakennettu vain vähän ydinvoimaloita. Itse asiassa viimeisin rakennustyöt päättänyt ydinvoimala oli vuonna 2016 valmistunut Watts Bar Unit 2-voimala. Voimala valmistui vuosikymmenten viivytysten jälkeen, ja se otettiin käyttöön lähes 20 vuotta sen jälkeen, kun edellinen ydinvoimala valmistui Yhdysvalloissa vuonna 1996, eli Watts Bar Unit 1. Ydinvoimaloiden uudisrakentamisen puutteen vuoksi täysin tarkkoja tai ajantasaisia ydinvoimaloiden rakennuskustannuksia ei ole saatavilla. YVA: n vuonna 2018 julkaisemassa suhdannekatsauksessa esitettiin, että vuonna 2016 aloitettujen ydinvoimaloiden peruskustannus olisi 5 148 dollaria, eikä se kattaisi välivaiheen aikana mahdollisesti esiintyviä heilahteluja. Ydinteollisuudessa ja ydinvoimaloissa on huomioitava yksi keskeinen asia: rakentamisen loppuun vieminen vaatii huomattavan paljon aikaa. YVA: n mukaan mahdollisimman pian ydinreaktori ja voimalaitos voitaisiin saada verkkoon, jos rakentaminen aloitettaisiin vuonna 2016 on 2022. Tämä altistaa ydinvoimalarakentamisen kustannusylityksille, jos rakennuskustannukset kokonaisuutena jatkavat nousuaan entiseen malliin.

työ-ja materiaalikustannukset

työ-ja materiaalikustannukset ovat voimalaitosten rakennuskustannusten kaksi ydintekijää, ja molemmat johtavat rakennuskustannusten nousuun joka vuosi kaikilla toimialoilla. Työvoiman ja materiaalien vaihtelujen tasalla pysyminen on tärkeää arvioitaessa voimalaitosten kokonaisrakentamiskustannuksia. Voimalaitosten rakentaminen on yleensä pitkäjänteistä työtä. Hankkeiden valmistuminen voi kestää vähintään 1-6 vuotta, ja osa hankkeista voi venyä huomattavasti pidemmälle. YVA huomauttaa aivan oikein, että hankkeen aikana arvioitujen ja todellisten materiaali-ja rakennuskustannusten väliset erot ovat tärkeitä, ja niillä voi olla merkittävä vaikutus rakennuskustannuksiin.

rakennuskustannukset yleensä nousevat, mutta kaksi pääasiallista tekijää ovat materiaali-ja työvoimataakka. Materiaalikustannukset ovat nousseet dramaattisesti viime kuukausina, ja ne voivat nousta edelleen, jos nykyiset poliittiset kannanotot pidetään ennallaan. Erityisesti keskeisten metallien, kuten teräksen, alumiinin ja raudan sekä Kanadasta tulevan puutavaran ulkomaisen tuonnin tullit aiheuttavat rajuja vaihteluita materiaalikustannuksissa. Todelliset materiaalikustannukset ovat tällä hetkellä noin 10% suuremmat kuin heinäkuussa 2017. Tämä suuntaus ei näytä olevan vähenemässä lähitulevaisuudessa. Teräs on erityisen tärkeää voimalaitosten rakenteissa, joten tuontiteräksen tariffien jatkaminen voi johtaa huomattaviin kustannuksiin kaikentyyppisten voimalaitosten rakentamisessa.

rakennusteollisuuden työvoimakustannusten nousu vaikuttaa myös rakennuskustannusten nousuun. Työvoimakustannusten kasvu johtuu osaavan työvoiman puutteesta, joka johtuu milleniaalien alhaisesta äänestysaktiivisuudesta rakennusalalla ja rakennusalan työvoiman dramaattisesta supistumisesta taantuman aikana ja sen jälkeen. Vaikka monet rakennusalan yritykset integroivat urapolku ohjelmia houkutella enemmän Millenials osaksi kaupan teollisuuden, se vie aikaa täysin nähdä vaikutus näiden ponnistelujen. Työvoimapula näkyy selvimmin kaupunkialueilla, joilla on kova kilpailu osaavasta työvoimasta. Voimaloiden rakennushankkeissa lähellä kaupunkikeskuksia ammattitaitoisen työvoiman saanti voi olla rajoitettua, ja se voi tulla kalliiksi.